(1)如图1所示,光滑水平面上有两个小球A、B,A球以速度v1与原来静止的B球发生正碰,且碰撞过程中无机械能损...

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(1)如图1所示,光滑水平面上有两个小球A、B,A球以速度v1与原来静止的B球发生正碰,且碰撞过程中无机械能损...

(1)如图1所示,光滑水平面上有两个小球A、B, A球以速度v1与原来静止的B球发生正碰,且碰撞过程中无机械能损失。设A球的质量为m1, B球的质量为m2。


    a.求碰撞后它们的速度v1'和v2';


    b.若A的初动能Ek1是一个定值,试论*当m1、m2满足什么关系时,A传给B的动能最少?


(2)如图2所示,将A、B球分别用等长的细线竖直悬挂起来,使它们刚好接触。悬点到球心的距离均为L。让B球静止在最低点,将A球向左拉起一个很小的偏角θ,然后释放,两球在最低点发生正碰且碰撞过程中无机械能损失。若m2=3m1,不考虑空气阻力的影响,释放A球时开始计时(t=0),求两球每次碰撞后的速度以及每次碰撞的时刻。



【回答】

解:

(1)a.两个小球A、B发生**碰撞

由动量守恒                              【1分】

由能量守恒                       【1分】

       碰撞后它们的速度            【2分】

    b.碰撞后B的动能

     【1分】

       所以,当  或  时,A传给B的动能最少    【2分】

(2)A球向下摆动的过程中,由能量守恒

                  【1分】

当时,由(1)a.可知,A、B第一次碰撞后两球的速度

                                   【1分】

A、B第二次碰撞

由动量守恒

由能量守恒

 第二次碰撞后两球的速度                   【1分】

    第三次碰撞过程与第一次相同,第四次碰撞过程与第二次相同,……

第一次、第三次、第五次、…… A、B碰撞后的速度

            【1分】

第二次、第四次、第六次、…… A、B碰撞后的速度

                      【1分】

单摆做简谐运动的周期

两球发生碰撞的时刻  (其中n = 0,1,2,3,……) 【1分】

知识点:专题五 动量与能量

题型:综合题

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